一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法，通过信号测量获得一份信号幅值和AD采样值的对应关系表；然后在射频模块内部的MCU程序中嵌入用于与计算机通信的读写命令，在计算机输入写命令时，将数据写入MCU内部的非易失性存储器中；输入读命令时，将MCU内部的非易失性存储器中的数据上报给计算机，将AD采样值转化为16进制后，通过在计算机输入命令，将信号幅值和AD采样值的对应关系表写入MCU内部的非易失性存储器中，完成数据固化；最后MCU周期性读取输入射频模块的任意信号的AD采样值的同时，将内部非易失性存储器中的信号幅值和AD采样值的对应关系表读取出来，使用折半查找法找出输入信号的AD采样值在关系表中所对应的信号幅值。值在关系表中所对应的信号幅值。值在关系表中所对应的信号幅值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法
[0001]本申请是名为《一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2021年03月10日，申请号为202110260326.8。


[0002]本专利技术涉及射频信号的检测
，特别是涉及一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法。

技术介绍

[0003]射频信号光纤传输技术(Radio overFiber，RoF)作为一种蓬勃发展的技术，将射频信号调制到光信号上，充分利用光纤频带宽、损耗小、重量轻的特点，由光纤链路实现大容量数据高速远程传输。
[0004]在信号传输方面，利用射频信号光纤传输技术可以克服将地面站控制中心必须和天线建设安装在同一地点的缺陷。天线场地安装在偏僻处(信号质量好)；数据处理设备、解调器、变频器可以安装在距离天线场地几十公里以外的城市内(生活方便)的数据中心，工作人员可直接去数据中心工作，免去了往返天线阵地和办公室之间所造成的麻烦和浪费。
[0005]利用射频信号光纤传输技术可以很好地解决电磁干扰以及多数据连接问题。一根很细很轻的包含10芯20芯或更多芯单模光纤的光缆完成设备和天线场地的连接很容易，并且省去了昂贵的密封波导、同轴电缆或铜缆。同时解决了多电缆间的RFI/EMI问题。
[0006]在移动通信中，射频光纤传输系统最主要的灵活应用就是宽带室内覆盖，如地铁、大型商场、火车站、机场、展览中心等。
[0007]随着军事技术的不断发展，射频信号光纤传输技术广泛也应用于卫星通信、雷达侦测、电子对抗等场合。
[0008]目前，在射频模块的生产调试过程中，射频信号幅值的检测程序需要逐一定制，不利于批量生产的问题。
[0009]射频信号是一种具有一定频率和功率(即幅值)的电信号，射频模块是用来处理或传输射频信号的，模块里除了硬件还有软件，软件运行的载体是射频模块内的MCU芯片，软件的功能之一是计算出射频信号的幅值。
[0010]如下图1所示，射频信号首先送入射频模块内的放大器，将放大器输出的检波信号进行AD采样，即将模拟量转化为数字量，方便计算机处理。采样的结果就是一个整数，10位精度的情况下，范围为0～1023，它反映了信号幅值的大小，MCU程序利用它进行一系列计算，计算出的信号幅值，通过计算机可以查询得到，即在计算机上输入命令，命令通过串口通信发送给MCU，MCU将结果回报。
[0011]为了计算信号幅值，在现有技术中，首先进行信号测量，因为AD采样值与信号幅值之间的关系没有固定的规律，但一般情况下，信号幅值越大，AD采样值也越大，变化率(即斜率:Δ幅值/ΔAD采样值)与硬件电路密切相关。
[0012]在MCU程序中设计一套与计算机通信的测量命令，即通过计算机发送命令给MCU，
MCU将当前射频信号的AD采样值上报。射频信号源(简称信号源)给定不同幅值的信号(这个信号由于是从信号源发出的，从信号源显示屏上直接可读出幅值大小)，放大器输出的检波也不同，经过AD转换，MCU获得的AD采样值也不同。逐一给定射频模块能够处理的整个范围的信号幅值，就会获得一份信号幅值与AD采样值的对应关系表，如下表1所示，信号源输出的信号幅值最大是0dBm，最小为
‑
50dBm，信号依次递减2dB，共测出了26个信号的AD采样值，表中同时计算出了相邻AD采样值两两之差，以观察变化是否线性，可以看出信号幅值在
‑
30dBm～0dBm时，AD采样值的变化与幅值的变化呈一致的线性关系，幅值每降低1dB，AD采样值近似减小12.2。当幅值小于
‑
30dBm之后，就没有明显的线性变化了，只能人为划分近似的线性区间。
[0013]表1某L频段模拟接收插板信号测量
[0014][0015][0016]通过上述线性区间的划分及各区间近似的斜率值，在MCU程序中可以这样来计算信号幅值，首先，以信号
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30dBm时AD采样值为643为参考点，当某未知信号的AD采样值为655(≈643+12.2)，则信号幅值约为
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29dBm，依次类推，给定动态范围内任意的AD采样值都可以近似计算出信号幅值。
[0017]很明显，上述的方法至少存在3个缺陷，一是，当信号小于
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30dBm时，由于线性关系不明显，计算结果与实际的误差将会变大；二是，MCU程序不能通用，不利于批量生产和软件
归档。比如，另有一块射频模块，由于元器件的差异，测出的信号幅值与AD采样值的对应关系表发生了变化，则需要重新评估线性区间并计算斜率，进而修改程序，最坏的情况是每个模块的程序都不一样；三是，结果修改不方便，比如，模块调试完成后，当需要对检测结果进行修改时，则需重新修改程序，显然将费时费力。

技术实现思路

[0018]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法。
[0019]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0020]1.一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0021]1)信号测量：将测量命令嵌入待测射频模块内部的MCU程序中，通过射频信号源向射频模块输入模块能够处理的全范围内的不同幅值的射频信号，射频信号先后经过放大器和AD转换后，其AD采样值由MCU通过串口传输至PC端，获得一份信号幅值和AD采样值的对应关系表；
[0022]2)数据固化：在射频模块内部的MCU程序中嵌入用于与计算机通信的读写命令，在计算机输入写命令时，将数据写入MCU内部的非易失性存储器中；输入读命令时，将MCU内部的非易失性存储器中的数据上报给计算机，将步骤1)获得的AD采样值转化为16进制后，通过在计算机输入命令，将信号幅值和AD采样值的对应关系表写入MCU内部的非易失性存储器中，完成数据固化；
[0023]3)自动计算：MCU程序启动后，周期性读取输入射频模块的任意信号的AD采样值的同时，将内部非易失性存储器中存储的信号幅值和AD采样值的对应关系表读取出来，使用折半查找法找出输入信号的AD采样值在关系表中所对应的信号幅值；
[0024]步骤3)中，所述的使用折半查找法找出输入信号的AD采样值在关系表中所对应的信号幅值，具体步骤如下：
[0025]3‑
1)设置两个变量left和right，用于记录查找的索引范围；其中left最开始记录第一个AD采样值的索引，right最开始记录最后一个AD采样值的索引，每次查找都以中间索引即mid＝(left+right)
÷
2的AD采样值与查找值进行比较；
[0026]3‑
2)若查找值≥中间值，说明查找值位于中间值左边，则将right设置为mid
‑
1，下一次需要查找的序列位于索引[left，mid
‑
1]的区间；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程功能的射频信号幅值的自动化检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)信号测量：将测量命令嵌入待测射频模块内部的MCU程序中，通过射频信号源向射频模块输入模块能够处理的全范围内的不同幅值的射频信号，射频信号先后经过放大器和AD转换后，其AD采样值由MCU通过串口传输至PC端，获得一份信号幅值和AD采样值的对应关系表；2)数据固化：在射频模块内部的MCU程序中嵌入用于与计算机通信的读写命令，在计算机输入写命令时，将数据写入MCU内部的非易失性存储器中；输入读命令时，将MCU内部的非易失性存储器中的数据上报给计算机，将步骤1)获得的AD采样值转化为16进制后，通过在计算机输入命令，将信号幅值和AD采样值的对应关系表写入MCU内部的非易失性存储器中，完成数据固化；3)自动计算：MCU程序启动后，周期性读取输入射频模块的任意信号的AD采样值的同时，将内部非易失性存储器中存储的信号幅值和AD采样值的对应关系表读取出来，使用折半查找法找出输入信号的AD采样值在关系表中所对应的信号幅值；步骤3)中，所述的使用折半查找法找出输入信号的AD采样值在关系表中所对应的信号幅值，具体步骤如下：3
‑
1)设置两个变量left和right，用于记录查找的索引范围；其中left最开始记录第一个AD采样值的索引，right最开始记录最后一个AD采样值的索引，每次查找都以中间索引即mid＝(left+right)
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2的A...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文龙，郑志伟，向霖，覃勇，尹怡辉，朱宏韬，黄天发，李锐清，张维路，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：